由中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院等離子體物理研究所承擔(dān)的聚變堆主機關(guān)鍵系統(tǒng)綜合研究設(shè)施(CRAFT)項目取得重要進展。6月18日,該設(shè)施低雜波電流驅(qū)動系統(tǒng)通過專家組測試與驗收,系統(tǒng)全部實現(xiàn)國產(chǎn)化。
低雜波電流驅(qū)動系統(tǒng)是“十三五”國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施CRAFT項目的重要組成部分,旨在解決面向反應(yīng)堆的耦合天線設(shè)計、遠距離低損耗功率傳輸、多管并聯(lián)可靠安全運行等關(guān)鍵技術(shù)。低雜波電流驅(qū)動系統(tǒng)用于驅(qū)動和維持托卡馬克裝置環(huán)向等離子體電流,調(diào)控等離子體電流分布,實現(xiàn)對等離子體電子的有效加熱,輔助等離子體電流驅(qū)升,抑制邊界局域模,優(yōu)化偏濾器熱流分布等。其主要由微波源系統(tǒng)、微波傳輸線、耦合天線、監(jiān)控保護、高壓電源、水冷系統(tǒng)所組成。
項目團隊經(jīng)過五年技術(shù)攻關(guān),完成了系統(tǒng)考核指標,實現(xiàn)中心頻率4.6GHz、微波源最大總輸出功率4MW、運行脈沖長度大于100s的測試和驗收,并完成面向反應(yīng)堆的天線設(shè)計及部件預(yù)研、微波低損耗傳輸及模式轉(zhuǎn)換、系統(tǒng)安全可靠運行等關(guān)鍵技術(shù)研究。通過與國內(nèi)相關(guān)單位開展合作,成功研制出4.6GHz 500kW雙窗及單窗速調(diào)管、500kW環(huán)行器,系統(tǒng)全部實現(xiàn)國產(chǎn)化,相關(guān)技術(shù)可拓展應(yīng)用于微波加熱、無線通訊、醫(yī)療健康、電子科技等領(lǐng)域。
作為CRAFT項目的19個子系統(tǒng)之一,低雜波電流驅(qū)動系統(tǒng)的成功驗收,標志著該系統(tǒng)及其關(guān)鍵部件完成了從設(shè)計優(yōu)化、預(yù)研驗證、加工制造、到測試驗收的完整流程,為聚變堆波加熱系統(tǒng)設(shè)計研制奠定了堅實的科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)。